用于增强视觉图像中的姿态辨别的方法和系统

摘要

本发明涉及用于增强视觉图像中的姿态辨别的方法和系统。提供了用于在飞机(130)上的驾驶舱显示(200)上显示信息的方法和系统。示例性方法包括：获得成像区域的图像数据(206)；在显示装置(102)上使用第一视觉上可区别特性显示图像数据(206)的第一部分(208)的图形表示，并且使用第二视觉上可区别特性显示图像数据(206)的第二部分(210)的图形表示。第一部分(208)对应于在姿态基准上方的图像数据(206)的部分，而第二部分(210)对应于在姿态基准下方的图像数据(206)的部分，且第一视觉上可区别特性和第二视觉上可区别特性不同。

说明书

技术领域

本文描述的主题一般地涉及航空电子系统，且更具体地，本主题的实施例涉及当显示由飞机（aircraft）上的成像装置捕捉的图像时的姿态辨别（attitude differentiation）。

背景技术

交通工具(诸如，飞机)的现代驾驶舱显示（flight deck display）(或驾驶室显示)显示大量信息，诸如交通工具位置、速度、高度、姿态、导航、目标和地形信息。在飞机的情况下，多数现代显示另外显示能够在同一显示上单独或同时显示的根据不同视图(侧视图、俯视图或透视图)的飞行计划。透视图提供交通工具飞行计划(或交通工具前向路径)的三维视图，并且可包括多种地图特征，包括例如天气信息、地形信息、行政区划和航行标志(例如，航点符号、使航点符号互连的线段和距离圈)。地形信息可包括环境观察(situational awareness，SA)地形以及地形警告和警报，除其它作用之外，所述地形警告和警报可指示可能妨碍飞机的当前飞行路径的地形。在这个方面，一些现代驾驶舱显示系统采用合成地形显示，所述合成地形显示通常表示以共形（conformal）方式渲染的地形的虚拟或计算机模拟视图。现有合成视觉系统中使用的主透视图模仿前视驾驶室视点。这种视图很直观并且为驾驶员和机组人员提供有帮助的视觉信息。

合成地形显示的完整性受到用于渲染地形的数据库中预存储的信息的完整性的限制。因此，合成视觉系统经常使用机载成像装置改进或增强前视驾驶室视图。例如，增强视觉系统可使用红外和/或毫米波视频照相机感测物体和/或地形特征，并渲染叠加在合成地形显示上的基于感测的物体和/或地形特征的实时图像。以这种方式，增强视觉系统可提供更高完整性地形图像以及与未由先验数据库表示的多种非地形特征(诸如，其它交通工具和建筑物)对应的图像。当在仪表气象条件(IMC)或能见度降低的条件(诸如，乳白天空、光线变暗、浪花、雾、烟、低亮度或夜间条件、其它恶劣天气条件等)下操作交通工具或飞机时，这些增强合成视觉系统特别有用。希望在不损害飞行员和/或机组人员的环境观察的情况下快速而直观地感知这些增强视觉系统。

发明内容

提供了一种用于在与交通工具关联的显示装置上显示信息的方法。该方法包括：获得接近交通工具的成像区域的图像数据；在显示装置上使用第一视觉上可区别特性显示图像数据的第一部分的图形表示，并且使用第二视觉上可区别特性显示图像数据的第二部分的图形表示。第一部分对应于在姿态基准上方的图像数据的部分，而第二部分对应于在姿态基准下方的图像数据的部分，且第一视觉上可区别特性和第二视觉上可区别特性不同。

在另一实施例中，提供了一种显示系统。该显示系统包括：显示装置，在显示装置上渲染主飞行显示；成像装置，被配置为获得区域的图像数据；处理系统，耦合到显示装置和成像装置。处理系统被配置为在主飞行显示上显示图像数据的图形表示，其中所述图形表示的第一部分在视觉上可区别于所述图形表示的第二部分。第一部分对应于在姿态基准上方的图像数据，而第二部分对应于在姿态基准下方的图像数据。

提供此发明内容以介绍简化形式的概念的选择，以下在具体实施方式中进一步描述这些概念。此发明内容并不意图识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

以下将结合下面的附图描述本主题的实施例，其中相似标号表示相似元件，以及

图1是在示例性实施例中适合用于飞机的显示系统的方框图；

图2是根据一个或多个实施例适合与图1的显示系统或图3的显示过程一起使用的示例性驾驶舱显示，它包括覆盖在地形的合成透视图上面的由成像装置捕捉的图像；

图3是根据一个或多个实施例适合与图1的显示系统和图2的驾驶舱显示一起使用的示例性显示过程的流程图。

具体实施方式

下面的详细描述在本质上仅是示例性的而非意在限制本申请的主题及其用途。另外，无意受到前面的背景技术或者下面的具体实施方式中提供的任何理论的限制。

本文讨论的技术和概念涉及系统，其用于在视觉上分割（partition）从交通工具(诸如，飞机)上的成像装置接收的实时图像以增强用户(例如，驾驶员或机组成员)快速而准确地确定该实时图像中显示的特征的相对高度和/或姿态的能力。使用可区别特性(诸如，视觉上可区别的颜色或不同程度的透明度)分割实时图像，以允许飞行员或机组成员直观地识别图像的各部分的相对高度和/或姿态。另外，可以动态地(例如，基于飞机的飞行阶段、图像质量、用户指定偏好等)选择视觉上可区别特性，以提供周围显示(例如，当图像叠加在地形的合成透视图上时的邻近地形)之间的无缝过渡并且避免使飞行员分散注意力。虽然可以在航空上下文中在本文描述本主题，但本主题可用于各交通工具(诸如，地面交通工具、宇宙飞船或其它灵活的交通工具或海上船舶)。

图1描述可用于交通工具(诸如，飞机130)的显示系统100的示例性实施例。在示例性实施例中，显示系统100非限制性地包括：显示装置102、用户输入装置104、处理系统106、图形系统108、通信系统110、导航系统112、飞行管理系统(FMS) 114、一个或多个航空电子系统116、成像装置118和数据库120。在示例性实施例中，显示系统100的元件适当地配置为在显示装置102上的主飞行显示中显示、渲染或以其它方式表达增强合成透视图，如以下更详细所描述。

应该理解，图1是为了解释的目的和描述的方便的显示系统100的简化表示，图1并不意在以任何方式限制本文描述的主题的应用或范围。应该理解，虽然图1把显示系统100的元件显示为位于飞机130上，但实际上显示系统100的一个或多个元件可位于飞机130外部(例如，作为空中交通管制中心或另一指挥中心的一部分位于地面)并以可通信的方式耦合到显示系统100的其余元件(例如，经数据链路和/或通信系统110)。例如，在一些实施例中，显示装置102、用户输入装置104、成像装置118和/或数据库120可位于飞机130外部并以可通信的方式耦合到显示系统100的其它元件。另外，如本领域中所理解，显示系统100和/或飞机130的实际实施例将会包括用于提供另外的功能和特征的许多其它装置和部件。在这个方面，应该理解，虽然图1显示单个显示装置102，但实际上另外的显示装置可存在于飞机130上。

显示装置102实现为电子显示器，所述电子显示器被配置为在图形系统108和/或处理系统106的控制下以图形方式显示飞行信息或与飞机130的操作关联的其它数据。在这个方面，显示装置102耦合到图形系统108和处理系统106，并且处理系统106和图形系统108以协作的方式配置为在显示装置102上显示、渲染或者以其它方式表达与飞机130的操作关联的一个或多个图形表示或图像，如以下更详细所描述。用户输入装置104耦合到处理系统106，且用户输入装置104和处理系统106以协作的方式配置为允许用户(例如，飞行员、副驾驶员或机组成员)以常规方式与显示装置102和/或显示系统100的其它元件交互。根据实施例，用户输入装置104可实现为键区、触摸板、键盘、鼠标、触摸面板(或触摸屏)、操纵杆、旋钮、行选择键或适于从用户接收输入的另一合适的装置。在一些实施例中，用户输入装置104实现为适于允许用户以“免提”方式向显示系统100提供音频输入而不需要用户移动他的或她的手和/或头以与显示系统100交互的音频输入装置，诸如麦克风、音频变换器、音频传感器等。根据一个或多个实施例，用户输入装置104适于接收指示不同的视觉上可区别特性的输入并把该输入提供给处理系统108以便根据所述不同的视觉上可区别特性显示从成像装置118获得的图像数据的各部分，如以下更详细所描述。

处理系统106通常表示硬件、软件和/或固件组件，其被配置为促进显示装置102和显示系统100的其它元件之间的通信和/或交互并执行另外的任务和/或功能以支持在显示装置102上显示主飞行显示的增强合成透视图，如以下更详细所描述。根据实施例，处理系统106可实施或实现为通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑装置、分立的门或晶体管逻辑、处理核、分立硬件组件或者它们的任何组合，其被设计用于执行本文描述的功能。处理系统106也可以实现为计算装置的组合，例如多个处理核、数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、结合数字信号处理器核的一个或多个微处理器或者任何其它这种结构。实际上，处理系统106包括可被配置为执行与显示系统100的操作关联的功能、技术和处理任务的处理逻辑，如以下更详细所描述。另外，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接实现为硬件、固件、由处理系统106执行的软件模块或者它们的任何实用的组合。虽然图1把处理系统106描述为显示系统100的区别开且单独的元件，但实际上处理系统106可以与显示系统100的另一元件(诸如，图形系统108、FMS 114或导航系统112)集成。

图形系统108耦合到处理系统106，且图形系统108通常表示硬件、软件和/或固件组件，其被配置为控制显示装置102上的一个或多个导航地图的显示和/或渲染和/或关于飞机130和/或系统110、112、114、116的操作的其它显示。在这个方面，图形系统108可访问或包括适当配置为支持图形系统108的操作的一个或多个数据库120(诸如，地形数据库、障碍物数据库、导航数据库、地缘政治数据库、航空站空域数据库、专用空域数据库)或者用于在显示装置102上渲染和/或显示内容的其它信息。在示例性实施例中，图形系统108访问包括地形、障碍物和其它特征的位置(例如，纬度和经度)、高度和其它属性信息(例如，地形类型信息，诸如水、陆地区域等)的合成视觉地形数据库120以支持渲染接近飞机130的地形的三维共形合成透视图，如以下更详细所描述。

在示例性实施例中，处理系统106耦合到导航系统112，导航系统112被配置为提供实时导航数据和/或关于飞机130的操作的信息。如本领域中所理解，导航系统112可实现为全球定位系统(GPS)、惯性参考系(IRS)或基于无线电的导航系统(例如，VHF全向无线电信标(VOR)或远程导航辅助设备(LORAN))，并且可包括雷达测高计、一个或多个导航无线电设备或适当配置为支持导航系统112的操作的其它传感器。导航系统112能够获得和/或确定飞机130的瞬时位置(即，飞机130的当前位置(例如，当前纬度和经度))和飞机130的当前高度或对地高度。另外，在示例性实施例中，导航系统112包括能够获得或以其它方式确定飞机130相对于地面的姿态或方位(例如，俯仰、滚转和偏航、航向)的惯性参考传感器。

在示出的实施例中，处理系统106还耦合到通信系统110，通信系统110被配置为支持发送给飞机130的通信和/或从飞机130发出的通信。通信系统110适当配置为支持飞机130和空中交通管制机构或另一合适的指挥中心或地面位置之间的通信。在这个方面，可使用无线电通信系统或另一合适的数据链路系统实现通信系统110。

在示例性实施例中，处理系统106还耦合到FMS 114。FMS 114保持关于飞机130的飞行计划的信息。FMS 114耦合到导航系统112、通信系统110和一个或多个另外的航空电子系统116以便以常规方式支持导航、飞行计划和其它飞机控制功能以及向处理系统106提供关于飞机130的操作状态的实时数据和/或信息。虽然图1描述了单个航空电子系统116，但实际上显示系统100和/或飞机130将可能包括许多航空电子系统以获得和/或提供可显示在显示装置102上或者以其它方式提供给用户(例如，飞行员、副驾驶员或机组成员)的实时飞行相关信息。例如，显示系统100和/或飞机130的实际实施例将可能包括适当配置为支持飞机130的操作的下面航空电子系统中的一个或多个：天气系统、空中交通管理系统、雷达系统、交通防撞系统、自动驾驶仪系统、自动推力系统、飞行控制系统、液压系统、气动系统、环境系统、电气系统、引擎系统、平衡系统、照明系统、机组警告系统、电子检查单系统、电子飞行包和/或另一合适的航空电子系统。

在示例性实施例中，FMS 114(或另一航空电子系统116)被配置为确定、跟踪或以其它方式识别飞机130的当前飞行阶段。如本文所使用，飞机130的飞行阶段应该理解为与飞机130从开始位置移动到结束位置关联的飞机130的操作的可区别段(或者可区别操作阶段)。例如，飞机130从开始位置(例如，在第一机场的航空站)到结束位置(例如，在第二机场的航空站)的操作通常包括多个飞行阶段，诸如站立阶段(例如，当飞机在地面上静止时)、后推或牵引阶段(例如，当飞机在帮助下在地面上移动时)、滑行阶段、起飞阶段、爬升阶段(例如，包括初始爬升和/或爬升到巡航)、巡航阶段、下降阶段(例如，从巡航高度到初始进场)、进场阶段、着陆阶段、滑跑阶段等。各种飞行阶段是公知的，且在本文不会对各种飞行阶段进行详细描述。应该注意的是，飞行的阶段可以以许多可能的方式组合和/或分类和/或每个飞行的阶段可包括许多子阶段(例如，进场阶段可包括盘旋、程序转弯、低空飞行、轨道飞行等子阶段)，而本主题并不意图局限于任何特定数量的飞行阶段和/或飞行阶段的任何特定分类。

在示例性实施例中，成像装置118耦合到处理系统106并且通常表示被配置为捕捉、感测或以其它方式获得与接近飞机130的成像区域对应的实时图像的显示系统100的部件。在这个方面，成像装置118按照规则间隔(例如，成像装置118的刷新率)捕捉与成像区域对应的图像或帧以随后显示在显示装置102上，如以下更详细所描述。在示例性实施例中，成像装置118实现为红外(IR)视频照相机或毫米波(MMW)视频照相机，其安装在飞机130的机首中或者安装在飞机130的机首附近并且被校准以使成像区域与显示装置102上渲染的主飞行显示的观察区域内的特定位置对齐。例如，成像装置118可构造为使得成像区域的几何中心与观察区域的几何中心对齐或者以其它方式对应于观察区域的几何中心。在这个方面，成像装置118可定位或以其它方式定向为基本上平行于预期的飞机130的驾驶室中的飞行员和/或机组成员的视线以有效地捕捉成像区域的前视驾驶室视图。

虽然图1把成像装置118描述为位于飞机130上，但在一些实施例中成像装置118可位于飞机130外部并且以可通信的方式经通信系统110耦合到处理系统108。在这个方面，在一些实施例中，处理系统108可下载与先前飞行方案、飞行路径或轨迹对应的图像数据，并使下载的图像数据与显示装置102上渲染的接近飞机130的地形的三维共形合成透视图相关和/或同步。在其它实施例中，成像装置118可安装在固定位置(例如，机场)，其中处理系统108可从成像装置118下载实时图像数据并使下载的图像数据与显示装置102上渲染的接近飞机130的地形的三维共形合成透视图相关。

现在参照图2并继续参照图1，在示例性实施例中，处理系统106和图形系统108以协作的方式配置为控制显示装置102上的驾驶舱显示200的渲染。如图2中所示，在示例性实施例中，驾驶舱显示200包括主飞行显示202。应该理解，如图2中所示的驾驶舱显示200代表冻结于一个特定时间的动态显示的状态，并且驾驶舱显示200可以在飞机130的操作期间连续刷新以反映飞机130的高度和/或位置的变化。

在示出的实施例中，主飞行显示202包括以图形方式渲染的几个特征，这些特征非限制性地包括地形204的合成透视图、与飞机130的当前飞行路径对应的基准符号212、指示飞机130的当前空速的空速指示器214(或空速刻度带)、指示飞机130的当前高度的高度指示器216(或高度刻度带)、零俯仰基准线218、俯仰分级刻度（pitch ladder scale）220、罗盘222和飞机基准符号224，如以下更详细所描述。已为了描述的方便和说明的清晰而简化了图2中显示的实施例，实际上，主飞行显示202的实施例还可以包含对应于或者代表飞行员引导元素的另外的图形元素，即航点标志、飞机计划标记、飞行数据、数字信息、趋势数据等。为了清楚、简单和简洁，本文将不会描述主飞行显示202的这些另外的图形元素。

在示例性实施例中，地形204基于与对应于飞机130的前视驾驶室视点的接近飞机130的当前位置的观察区域对应的地形数据集。图形系统108包括数据库120或者以其它方式访问数据库120，并且图形系统108结合来自处理系统106和/或导航系统112的导航信息(例如，纬度、经度和高度)和方位（orientation）信息(例如，飞机俯仰、滚转、航向和偏航)控制显示装置102上地形204的渲染并在飞机130行进时根据需要更新用于渲染的地形数据集。如图中所示，在示例性实施例中，图形系统108被配置为在与驾驶舱(或驾驶室)视点对应的透视图或三维视图中渲染地形204。换句话说，以模拟驾驶舱视点(即，飞机的驾驶室中的人的有利位置)的图形方式显示地形204。从而，相对于地以共形的方式显示地形204的特征。例如，以模拟现实的虚拟方式显示地形204中的特征的相对海拔和高度。此外，当飞机航行(例如，转弯、上升、下降、滚转等)时，透视显示的地形204和其它特征的图形表示能够转换以便为飞行机组人员提供连续更新的虚拟表示。应该理解，与主飞行显示202关联的透视图不需要总是包括地形204的透视图。例如，在没有地形数据的情况下，显示的透视图可能看起来平坦、空白或者以其它方式看起来缺少共形的地形图像。

如图2中所示，在示例性实施例中，从成像装置(例如，成像装置118)获得的图像数据206(另外在本文称为捕捉的图像)的图形表示显示或者渲染为覆盖在地形204的合成透视图上面。在这个方面，图2的主飞行显示202对应于接近飞机130的观察区域的增强合成透视图。捕捉的图像206基于由成像装置118针对接近飞机130的成像区域获得的图像数据，并且捕捉的图像206以准确反映和/或对应于由成像装置118针对由地形204描绘的真实世界地形获得的图像数据的近似真实世界位置的方式定位于主飞行显示202内，覆盖在地形204上。如上所述，校准成像装置118，从而捕捉的图像206与主飞行显示202的观察区域内的特定位置对齐并对应于预期的前视驾驶室视点的视线。在其它实施例中，处理系统106和/或图形系统108可识别图像数据内的特征(例如，跑道)并使识别的特征与它在用于渲染地形204的地形数据中的对应图形表示对齐，以相对于地形204合适地定位捕捉的图像206。如上所述，在示例性实施例中，捕捉的图像206对应于由IR视频照相机或MMW视频照相机获得的图像(或视频的帧)。在这个方面，按照成像装置118的刷新率更新捕捉的图像206以便为主飞行显示202上的成像区域提供基本上实时的图像(或视频)。

如以下更详细所描述，在示例性实施例中，位于特定姿态基准下方的捕捉的图像206的第一部分208(另外在本文称为下部)在视觉上可区别于位于该姿态基准上方的捕捉的图像206的第二部分210(另外在本文称为上部)。在这个方面，使用不同于用于显示上部210的特性的一个或多个视觉上可区别特性显示捕捉的图像206的下部208。优选地选择视觉上可区别或不同的特性以允许飞行员或机组成员快速而直观地确定飞机130相对于地面的姿态。根据实施例，通过单独使用一个或多个下面的特性或者以它们的任何组合可实现“视觉上可区别特性”或“视觉上不同的特性”：不同颜色、不同色调、不同色度、不同程度的透明度、半透明、不透明、对比度、亮度等、不同阴影、纹理和/或其它图形效果。

如图2中所示，飞行路径基准符号212、空速指示器214、高度指示器216、零俯仰基准线218、俯仰分级刻度220、罗盘222和飞机基准符号224被显示或以其它方式渲染为覆盖在地形204和/或捕捉的图像206上面。在飞行期间，飞行路径基准符号212在主飞行显示202内移动，从而它通常指示飞机130当前正在移动的方向。俯仰分级刻度220包括使用任何方便的刻度指示飞机130相对于飞机130的机体的基准方位的俯仰的多个平行标记和/或字母数字字符。很明显，相对于飞机130的机体的基准方位的零度的俯仰角(即，俯仰分级刻度220上的零俯仰)对应于零俯仰基准线218。在示例性实施例中，以共形的方式渲染零俯仰基准线218，从而它根据飞机130的当前方位(例如，俯仰、滚转和偏航)在主飞行显示202内(上下)移动以及(顺时针和逆时针)旋转。在这个方面，零俯仰基准线218的渲染和显示受到飞机的实际零俯仰方位的影响。应该理解，零俯仰基准线218通常对应于人工地平线(例如，飞机130机首相对于与局部地面平行的真实地平线上仰或下俯的零度的角度)，从而位于零俯仰基准线218上方的主飞行显示202的部分(例如，地形204的部分)对应于在飞机130的当前高度上方的真实世界特征，位于零俯仰基准线218下方的主飞行显示202的部分对应于在飞机130的当前高度下方的真实世界特征。因此，零俯仰基准线218可用于相对于飞机130辨认地形204的相对高度和/或姿态。出现在零俯仰基准线218上方的俯仰分级刻度220的标志对应于飞机的正俯仰，而出现在零俯仰基准线218下方的俯仰分级刻度220的标志对应于飞机的负俯仰。飞机基准符号224与俯仰分级刻度220的“交叉点”代表俯仰分级刻度220上所指示的飞机130的当前俯仰。

在图2的示出的实施例中，用于分割捕捉的图像206的部分208、210的姿态基准对应于飞机130的零俯仰方位，从而捕捉的图像206的部分208、210方便地由零俯仰基准线218划分。因此，捕捉的图像206的下部208对应于显示在零俯仰基准线218下方的捕捉的图像206的部分，而捕捉的图像206的上部210对应于在零俯仰基准线218上方的捕捉的图像206的部分，并且使用不同于用于显示上部210的特性的视觉上可区别特性显示下部208。应该注意的是，在本文提供零俯仰姿态基准是为了解释的目的，而本主题并不意图局限于用于分割捕捉的图像206的显示的任何特定姿态基准。另外，应该注意的是，在一些实施例中，另外和/或其它的姿态基准可用于进一步以所希望的方式分割捕捉的图像206，且另外和/或其它的俯仰基准线可用于分割捕捉的图像以促进姿态观察。

在示例性实施例中，以对应于与下部208相邻或以其它方式接近下部208的地形204的颜色以及利用相对较高程度的不透明度(例如，小于大约5%透明度)显示捕捉的图像206的下部208，在一些情况下，下部208完全不透明。在这个方面，下部208基本上不透明并且沿着主飞行显示202的底部非常像地形204以提供地形数据204和捕捉的图像206的下部208之间的相对无缝的过渡。应该注意的是，在一些实施例中，下部208的着色可在整个下部208中变化以对应于基础地形204或者以其它方式促进姿态观察和图像识别。相比之下，利用相对较高程度的透明度(例如，大于大约70%透明度)显示上部210。例如，如图2中所示，通过捕捉的图像206的上部210可感知显示在零俯仰基准线218上方的地形特征226，诸如合成视觉背景中的山丘和/或山脉。以这种方式，捕捉的图像206的上部210不会遮掩位于飞机130的当前高度上方的潜在地重要的真实世界地形。例如，在仪表气象条件(IMC)下，捕捉的图像206的上部210可能由于使成像装置118对地形特征的感知变得模糊的云、雾或其它天气条件而无法充分表示远处的地形特征(例如，山脉或建筑物)。因此，在主飞行显示202中呈现捕捉的图像206的同时，利用相对较高程度的透明度显示上部210允许飞行员同时感知基础地形204。也可以以对应于与上部210相邻或以其它方式接近上部210的地形204的颜色显示上部210。例如，可以以与天空对应的颜色(例如，蓝色)显示上部210。

现在参照图3，在示例性实施例中，显示系统100可被配置为执行以下描述的显示过程300以及另外的任务、功能和操作。各种任务可以由软件、硬件、固件或者它们的任何组合执行。为了说明的目的，下面的描述可参考以上结合图1提及的元件。实际上，这些任务、功能和操作可由上述系统的不同元件执行，诸如显示装置102、用户输入装置104、处理系统106、图形系统108、通信系统110、导航系统112、FMS 114、（多个）航空电子系统116、成像装置118和/或数据库120。应该理解，可包括任何数量另外的或者替换的任务，所述任何数量另外的或者替换的任务可以被包括在具有本文未详细描述的另外功能的更广泛的程序或过程中。

再次参照图3并且继续参照图1-2，可执行显示过程300以在飞机上的显示装置上显示由实时成像装置捕捉的视觉上分割的图像数据。显示过程300的示例性实施例通过显示接近飞机的观察区域的地形的三维合成透视图而开始(任务302)。在这个方面，在示例性实施例中，处理系统106和/或图形系统108被配置为获得飞机130的当前导航信息和方位信息并在显示装置102上的主飞行显示202中显示或以其它方式渲染与前视驾驶室视点对应的地形204的合成透视图，如以上在图2的上下文中所述。显示过程300通过获得与接近飞机的成像区域对应的图像数据而继续进行(任务304)。在这个方面，飞机130上的一个或多个成像装置118捕捉、感测或以其它方式获得成像区域的实时图像并把对应的图像数据提供给处理系统106。

在示例性实施例中，显示过程300通过确定或以其它方式识别位于特定姿态基准上方或下方的图像数据的部分继续进行(任务306)。根据一个实施例，处理系统106基于飞机130的当前姿态和成像装置118相对于飞机130的方位识别位于姿态基准上方或下方的图像数据的部分。例如，基于飞机130的姿态(例如，俯仰、滚转和偏航)和成像装置118的视线相对于飞机130的机体(例如，相对于飞机130的纵向轴)的角度/方位，处理系统106可确定图像数据的相对姿态并把图像数据分割成位于姿态基准上方和下方的部分。在另一实施例中，当姿态基准对应于飞机130的零俯仰方位时，处理系统106可基于图像数据和显示装置102上显示的零俯仰基准线之间的关系确定或以其它方式识别位于零俯仰姿态基准上方和下方的部分。例如，在图2示出的实施例中，处理系统106可把上部210识别为位于零俯仰基准线218上方的捕捉的图像206的部分并且把下部208识别为位于零俯仰基准线218下方的捕捉的图像206的部分。如上文所述，本文提供零俯仰姿态基准是为了解释的目的，而本主题并不意图局限于用于分割捕捉的图像206的显示的任何特定姿态基准或任何特定数量的姿态基准。

再次参照图1-3，在示例性实施例中，在识别位于所希望的姿态基准上方或下方的图像数据的部分之后，显示过程300通过确定用于显示图像数据的各部分的一个或多个视觉上可区别特性继续进行(任务308)。在这个方面，对于图像数据的每个识别的部分，显示过程300可确定将应用于图像数据的各部分的特定颜色、透明度/不透明度、对比度、亮度、阴影、纹理、图案和/或其它图形效果。

在示例性实施例中，处理系统106基于飞机130的飞行阶段确定用于显示图像数据的各部分的视觉上可区别特性（多个）。例如，根据一个实施例，处理系统106可基于飞机130的当前飞行阶段确定位于姿态基准上方的图像数据的部分(例如，上部210)的透明度程度。在这个方面，响应于识别与飞机130对应的飞机阶段为在地面上(例如，站立阶段、后推或牵引阶段、滑行阶段等)，处理系统106可为图像数据的上部确定相对较低的透明度程度(例如，小于5%透明度)，从而当飞机130在地面上并且与飞机130飞行时的情况相比基础地形的背景特征不太重要时图像数据的上部基本上不透明。响应于识别与飞机130对应的飞行阶段为处于飞行中，处理系统106可为图像数据的上部确定相对较高的透明度程度(例如，大于70%透明度)以允许感知基础合成透视地形数据。

类似地，在一些实施例中，处理系统106可基于飞机130的当前飞行阶段确定位于姿态基准下方的图像数据的部分(例如，下部208)的颜色。例如，可选择下部208的颜色以更接近地与飞机130当前正在穿过的跑道、滑行道或建筑物环境匹配。在这个方面，响应于识别与飞机130对应的飞机阶段为在地面上(例如，站立阶段、后推或牵引阶段、滑行阶段等)，处理系统106可以为图像数据的下部识别与沥青的颜色(例如，黑色)或混凝土的颜色(例如，灰色)相似的颜色，从而当飞机130在地面上时图像数据的下部更像基础沥青和/或混凝土。相比之下，响应于识别与飞机130对应的飞行阶段为处于飞行中，处理系统106可基于接近图像数据的下部和/或与图像数据的下部相邻的地形数据的颜色确定图像数据的下部的颜色。例如，再次参照图2，处理系统106可分析与捕捉的图像206的下部208接界的地形204的颜色并确定显示的与捕捉的图像206的下部208接界的地形204的平均颜色或主要颜色。处理系统106可随后选择与描绘的周围地形204的颜色相似的颜色以用于显示下部208。例如，响应于识别与下部208接界的地形204的平均颜色为棕褐色，处理系统106可确定将用于显示捕捉的图像206的下部208的类似颜色(诸如，淡棕色、暗棕褐色或另一棕色)。在这个方面，捕捉的图像206的下部208的颜色可稍微不同于周围地形204以允许飞行员或机组成员使用该颜色区分捕捉的图像206和地形204，但颜色之间的差异不可能影响或者以其它方式损害环境观察。

应该理解，存在许多可能的可用于在视觉上区分图像数据的各部分的视觉特性的组合，而本文描述的主题并不意图局限于任何特定组合。另外，存在许多可用于确定用于显示图像数据的各部分的视觉上可区别特性（多个）的准则，而本主题并不意图局限于任何特定准则。例如，虽然以上在基于飞机130的飞行阶段确定视觉特性（多个）的上下文中描述了本主题，但其它实施例可基于一天的时间(例如，针对白天和夜间操作的不同颜色)、飞机130的当前高度、图像数据的质量、用户偏好、某些威胁的存在、文化信息、周围植被和/或水体特征等确定视觉特性（多个）。在其它实施例中，可以(例如，经用户输入装置104)手工地预定或提供用于显示图像数据的各部分的视觉上可区别特性（多个）。例如，飞行员或机组成员可操作用户输入装置104来指定或以其它方式提供指示图像数据的各部分的所希望程度的透明度和/或所希望的颜色的输入，诸如下部208的预定颜色和上部210的预定程度的透明度。

在示例性实施例中，在确定用于显示图像数据的各相应部分的视觉特性（多个）之后，显示过程300通过使用图像数据的识别部分的不同视觉上可区别特性显示覆盖在地形的合成透视图上面的图像数据而继续进行(任务310)。例如，如以上参照图2所述，处理系统106可显示覆盖在地形204上面的图像206，其中以类似于与图像206的下部208接界的地形204的颜色的颜色显示位于零俯仰基准线218下方的图像206的部分210，并且下部208基本上不透明(例如，透明度程度小于大约5%)，而位于零俯仰基准线218上方的图像206的部分208基本上透明(例如，透明度程度大于大约70%)并且显示为蓝色。

在示例性实施例中，由任务302、304、306、308和310定义的循环在飞机130的整个操作中重复以动态更新显示。在这个方面，当飞机130的姿态改变时，捕捉的图像的各部分可被更新以反映飞机130的瞬时姿态。另外，当基础地形的颜色随着飞机行进而在显示上改变时，捕捉的图像的下部的颜色可被更新以使其保持与显示上的周围地形的相似性。在示例性实施例中，逐渐调整用于显示捕捉的图像的各部分的视觉上可区别特性的任何变化以防止使飞行员和/或机组人员分散注意力或者以其它方式损害环境观察。例如，如上所述，在示例性实施例中，当飞机130处于飞行中时，捕捉的图像的上部基本上透明，而当飞机130在地面上工作时，捕捉的图像的上部相对不透明。因此，在起飞之后，捕捉的图像的上部的透明度逐渐从最初低程度的透明度(相对不透明)增加至所希望程度的透明度。

为了简要总结，以上描述的方法和系统允许用户(诸如，飞行员或机组成员)快速而直观地确定主飞行显示中显示的实时图像的相对姿态和/或相对高度。例如，不同于呈现为增加飞行员和/或机组人员的感知处理和心理工作负荷以实现足够的姿态观察的单色图像，捕捉的图像被分割成单独的部分，其中以提供相对于基础合成地形的无缝过渡的方式显示位于姿态基准(例如，飞机的零俯仰姿态)下方的捕捉的图像的部分，而以与捕捉的图像的下部不同的颜色以及以允许感知基础合成地形的方式显示捕捉的图像的上部。以这种方式，飞行员能够在保持环境观察的同时快速而直观地确定飞机相对于捕捉的图像中显示的特征的相对姿态和/或相对高度。

为了简洁，在本文可能未详细描述与图形和图像处理、导航、飞行计划、飞机控制和系统的其它功能方面(和系统的各操作部件)相关的常规技术。另外，本文包含的各附图中显示的连接线意在代表各元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应该注意的是，在本主题的实施例中可存在许多替换的或另外的功能关系或物理连接。

可按照功能和/或逻辑块组件以及参照可由各种计算部件或装置执行的操作、处理任务和功能的符号表示在本文描述方法和技术。应该理解，附图中显示的各种块组件可以由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件实现。例如，系统或组件的实施例可采用可在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行各种功能的各种集成电路组件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查询表等。

前面的描述提到元件或节点或特征“耦合”在一起。如本文所使用，除非另外明确指出，否则“耦合”表示一个元件/节点/特征直接或间接连接到另一元件/节点/特征(或者直接或间接与另一元件/节点/特征通信)，并且不必以机械的方式连接。因此，虽然附图可能描绘了元件的一种示例性布置，但另外的中间元件、装置、特征或组件可存在于描述的主题的实施例中。另外，仅为了参考的目的还可以在下面的描述中使用某些术语，且因此这些术语并不意图是限制性的。例如，术语“第一”、“第二”和指示结构的其它这种数字项并不暗示顺序或次序，除非由上下文清楚地指出，而诸如“上”和“下”的术语指示参考的附图。这种术语可包括以上具体提及的词语、其衍生词语和类似引入的词语。

尽管在前面的详细描述中已提供了至少一个示例性实施例，但应该理解，存在大量变型。还应该理解，一个示例性实施例或者多个示例性实施例仅是例子，并不意图以任何方式限制本主题的范围、适用性或结构。相反，前面的详细描述将会为本领域技术人员提供用于实现本主题的示例性实施例的方便的线路图。应该理解，在不脱离如所附权利要求中所阐述的本主题的范围的情况下可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置做出各种修改。